CN114790952A - 一种加入水套结构的气缸盖罩用油气分离器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加入水套结构的气缸盖罩用油气分离器，涉及发动机技术。它包括壳体和盖板；壳体的两端分别设有进气口和出气管，靠近进气口的壳体中设有曲线状的预分离结构；预分离结构远离进气口的一侧设有水套结构；水套结构远离预分离结构的一侧设有粗过滤结构；粗过滤结构远离水套结构的一侧设有第一折流结构；第一折流结构远离粗过滤结构的一侧设有精过滤结构；精过滤结构远离第一折流结构的一侧设有第二折流结构。本发明结构简单，制作成本低，对混合气体的冷却效果好，能快速地将混合气体中的油气分离出来，极大的提高了油气分离的效率。

Description

一种加入水套结构的气缸盖罩用油气分离器

技术领域

本发明涉及发动机技术，更具体地说，它涉及一种加入水套结构的气缸盖罩用油气分离器。

背景技术

油气分离器是将曲轴箱窜气中携带的机油油滴进行分离，分离后的废气通过曲轴箱通风管路引入燃烧室燃烧，分离后的油滴回流到曲轴箱内，从而防止出现机油消耗过高、燃烧异常等问题。

传统的油气分离器一般是在气缸盖罩上布置油气分离结构，对混合气体中的油气进行初步分离。经过初步分离后的混合气体将再经过发动机外部的滤芯或旋风式的油气分离器进一步分离。此时分离出来的油滴将通过外接管路回到油底壳，气体通过外接管路参与进气循环。但这种油气分离方式的效率比较低，须在发动机外部而无需增加单独的油气分离器，导致结构复杂，布置困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种加入水套结构的气缸盖罩用油气分离器，有效的提高了油气分离的效率。

本发明所述的一种加入水套结构的气缸盖罩用油气分离器，包括壳体和盖板；所述壳体的两端分别设有进气口和出气管，靠近所述进气口的壳体中设有曲线状的预分离结构，以对混合气体做回旋处理；所述预分离结构远离进气口的一侧设有用于对混合气体进行降温处理的水套结构；所述水套结构远离预分离结构的一侧设有粗过滤结构，用于对混合气体中油滴进行粗过滤；所述粗过滤结构远离水套结构的一侧设有第一折流结构，以延长所述混合气体的流动路径；所述第一折流结构远离粗过滤结构的一侧设有精过滤结构，用于对混合气体中油滴进行精过滤；所述精过滤结构远离第一折流结构的一侧设有第二折流结构，用于阻挡所述混合气体并使其产生回流趋势，并且对所述壳体的内部气压进行调整，以确保所述壳体内部压力平衡。

所述预分离结构包括多个并列布置的挡板，所述挡板呈曲线状布置，所述挡板曲率最大位置的一侧设有第一倒钩。

所述挡板远离进气口的一端设有第二倒钩，所述第二倒钩布置在与第一倒钩相对一侧的挡板侧壁上。

所述水套结构包括进水盒、出水盒、进气引导板和出气引导板；所述进水盒和出水盒分别一一对应的布置在壳体相对的两内壁上，且所述进水盒和出水盒之间固定安装有多个与进水盒和出水盒均相连通的连接管；所述进水盒和出水盒靠近预分离结构一侧的侧壁上共同固定安装有进气引导板，所述进气引导板的靠近盖板的一端设有进气槽，所述进水盒和出水盒远离预分离结构一侧的侧壁上共同固定安装有出气引导板，所述出气引导板的远离盖板的一端设有出气槽，且所述进气引导板和出气引导板均不与连接管贴合。

所述粗过滤结构包括粗滤多孔板和粗滤挡板；所述粗滤多孔板安装在壳体中，且所述粗滤多孔板与壳体的内腔截面相匹配；所述粗滤挡板固定安装在粗滤多孔板远离水套结构一侧的壳体中，所述粗滤挡板的顶部与壳体内腔的顶部连接，所述粗滤挡板的远离盖板的一端设有第一通气槽。

所述粗滤挡板靠近粗滤多孔板的一侧开设有多个竖向布置的凹槽。

所述第一折流结构由第一折流板组成；所述第一折流板的底部与壳体的底部固定连接，所述第一折流板的顶部及其两个侧面与壳体之间均设有流动通道。

所述精过滤结构包括精滤多孔板和精滤挡板；所述精滤多孔板安装在壳体中，且所述精滤多孔板与壳体的内腔截面相匹配；所述精滤挡板安装在精滤多孔板远离水套结构的一侧，所述精滤挡板的顶部与壳体内腔的顶部连接，所述精滤挡板的远离盖板的一端设有第二通气槽。

所述精过滤结构和第二折流结构之间的壳体底部开设有第三回油孔，且所述精过滤结构和第二折流结构之间的壳体底部以第三回油孔为中心，往第三回油孔方向倾斜布置；所述第三回油孔上方的壳体上设有挡油板，所述挡油板上开设有多个过油孔。

所述第二折流结构由第二折流板组成；所述第二折流板固定安装在壳体中，且所述第二折流板与壳体的内腔截面相匹配；所述第二折流板上方的盖板安装有调压阀。

有益效果

本发明的优点在于：

1、预分离结构中的挡板采用曲线设计，同时挡板的两侧均设有倒钩，能有效的延长混合气体的流通时间，提高油气分离效率。

2、水套结构的设置能对混合气体进行水冷，且冷却效率高，实现快速的将混合气体进行冷却，使油气进行凝结液化，极大的提高混合气体中油气的分离效果，同时也提高了后续过滤程序中的油气分离效率。

3、过滤结构采用了多孔板与挡板结合的结构，同时在两个过滤结构的后方均设置了折流板。通过折流板和过滤结构的优化组合设计，使混合气体的流动速度都得到加大，较大的流动速度使混合气体中夹带的油滴运动惯性增大，从而更容易撞击在过滤结构和折流结构的板上，从而达到提高油气分离效率的目的。

附图说明

图1为本发明的油气分离器正面结构示意图；

图2为本发明的壳体内部立体结构示意图；

图3为本发明的壳体俯视结构示意图；

图4为图3中A-A处的剖视结构示意图；

图5为图3中D处的放大结构示意图；

图6为图2中C处的放大结构示意图；

图7为图2中B处的放大结构示意图；

图8为图4中E处的放大结构示意图。

其中：1-壳体、2-盖板、3-进气口、4-出气管、5-预分离结构、6-水套结构、7-粗过滤结构、8-第一折流结构、9-精过滤结构、10-第二折流结构、11-挡油板、12-调压阀、13-第一回油孔、14-第二回油孔、15-集气腔、16-碗型集油板、17-过油头、18-限流板、19-过油槽、20-储油腔、21-出油孔、22-第三回油孔、51-挡板、52-第一倒钩、53-第二倒钩、61-进水盒、62-出水盒、63-进气引导板、64-出气引导板、65-连接管、71-粗滤多孔板、72-粗滤挡板、73-凹槽、91-精滤多孔板、92-精滤挡板。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步的描述，但不构成对本发明的任何限制，任何人在本发明权利要求范围所做的有限次的修改，仍在本发明的权利要求范围内。

参阅图1-图4，本发明的一种加入水套结构的气缸盖罩用油气分离器，包括壳体1和盖板2。盖板2安装在壳体1的上方，壳体1的两端分别设有进气口3和出气管4。靠近进气口3的壳体1中设有曲线状的预分离结构5，以对混合气体做回旋处理。

如图5所示，预分离结构5包括多个并列布置的挡板51，挡板呈曲线状布置，以延长混合气体通过预分离结构5的时间。挡板51曲率最大位置的一侧设有第一倒钩52，挡板51远离进气口3的一端设有第二倒钩53，使混合气体产生回旋，进一步延长了混合气体通过预分离结构5的时间，使混合气体旋转，达到加速油气分离的目的。

其中，第二倒钩53布置在与第一倒钩52相对一侧的挡板51侧壁上，以使挡板51两侧的混合气体均能产生回旋的效果。

预分离结构5远离进气口3的一侧设有用于对混合气体进行降温处理的水套结构6。

如图6所示，水套结构6包括进水盒61、出水盒62、进气引导板63和出气引导板64。进水盒61和出水盒62分别一一对应的布置在壳体1相对的两内壁上，且进水盒61和出水盒62之间固定安装有多个与进水盒61和出水盒62均相连通的连接管65。进水盒61通过供水管与水箱相连通，出水盒62通过回流管与水箱相连通。进水盒61和出水盒62靠近预分离结构5一侧的侧壁上共同固定安装有进气引导板63，进气引导板63的靠近盖板2的一端设有进气槽，进水盒61和出水盒62远离预分离结构5一侧的侧壁上共同固定安装有出气引导板64，出气引导板64的远离盖板2的一端设有出气槽，且进气引导板63和出气引导板64均不与连接管65贴合。

混合气体通过进气槽进入到两个引导板之间，通过两个引导板之间的连接管65对混合气体进行水冷，使混合气体快速冷却，能将混合气体中的大部分油气液化成油滴，提高混合气体的油气分离速度，同时也提高了混合气体的分离效果。经过冷却后的混合气体将通过出气槽流出，并进入到粗过滤结构7中。

本实施例的壳体1的底部开设有第一回油孔13，预分离结构5和水套结构6下方的壳体1壁面以第一回油孔13为中心，往第一回油孔13方向倾斜布置，以使在预分离结构5和水套结构6中液化的油气聚流至第一回油孔13，并通过第一回油孔13回流至曲轴箱中。

在水套结构6中，两个引导板与壳体1的底部均具有一过油间隙，以使液化的油滴能流入至第一回油孔13中。但过油间隙的高度不能设置得过大，因远小于进气槽，以减少从过油间隙通过的混合气体。例如，可将过油间隙的高度设置为进气槽高度的1/10。

水套结构6远离预分离结构5的一侧设有粗过滤结构7，用于对混合气体中油滴进行粗过滤。

如图6所示，粗过滤结构7包括粗滤多孔板71和粗滤挡板72。粗滤多孔板71安装在壳体1中。更具体的，壳体1中相对的两侧壁上均设有插接槽，粗滤多孔板71插接在插接槽中，且粗滤多孔板71与壳体1的内腔截面相匹配，粗滤多孔板71的顶部与盖板2接触，以降低从粗滤多孔板71与壳体1内壁之间的漏气量。粗滤挡板72固定安装在粗滤多孔板71远离水套结构6一侧的壳体1中，粗滤挡板72的顶部与壳体1内腔的顶部连接，粗滤挡板72的远离盖板2的一端设有第一通气槽。

当混合气体进入到粗过滤结构7中时，混合气体首先经过粗滤多孔板71中的过滤孔，以实现对混合气体中存在的大颗粒油滴进行过滤，使其从混合气体中分离。当混合气体通过粗滤多孔板71后，将流动撞向粗滤挡板72，并在粗滤挡板72的阻挡下，混合气体将从其底部的第一通气槽流向第一折流结构8。混合气体撞击粗滤挡板72时，混合气体中夹带的一些油气可在粗滤挡板72上凝结成液态，以达到对混合气体进一步除去油气的作用。而且粗滤挡板72的阻挡作用也增加了混合气体的流动路径，以更好地去除油气。

优选的，粗滤挡板72靠近粗滤多孔板71的一侧开设有多个竖向布置的凹槽73，以增加混合气体与粗滤挡板72的接触面积，起到更好的去除混合气体中油气的作用。

粗过滤结构7远离水套结构6的一侧设有第一折流结构8，以延长混合气体的流动路径。具体的，第一折流结构8由第一折流板组成。第一折流板的底部与壳体1的底部固定连接，第一折流板的顶部及其两个侧面与壳体1之间均设有流动通道。

第一折流板的设置能使混合气体在粗过滤后，再次被阻挡，使其撞击在第一折流板上，有利于更好的去除混合气体中的油气。而且第一折流板的设置也延长了油气的流动路径，有利于油气的液化。

在本实施例中，壳体1的底部还开设有第二回油孔14，粗过滤结构7和第一折流结构8下方的壳体1壁面以第二回油孔14为中心，往第二回油孔14方向倾斜布置，以使在粗过滤结构7和第一折流结构8中液化的油气聚流至第二回油孔14，并通过第二回油孔14回流至曲轴箱中。

第一折流结构8远离粗过滤结构7的一侧设有精过滤结构9，用于对混合气体中油滴进行精过滤。

如图7所示，精过滤结构9包括精滤多孔板91和精滤挡板92。精滤多孔板91安装在壳体1中。更具体的，壳体1中相对的两侧壁上均设有插接槽，精滤多孔板91插接在插接槽中，且精滤多孔板91与壳体1的内腔截面相匹配，精滤多孔板91的顶部与盖板2接触。精滤挡板92安装在精滤多孔板91远离水套结构6的一侧，精滤挡板92的顶部与壳体1内腔的顶部连接，精滤挡板92的远离盖板2的一端设有第二通气槽。

当混合气体进入到精过滤结构9中时，混合气体首先经过精滤多孔板91中的过滤孔，以实现对混合气体中存在较小颗粒的油滴进行过滤，使其从混合气体中分离。当混合气体通过精滤多孔板91后，将流动撞向精滤挡板92，并在精滤挡板92的阻挡下，混合气体将从其底部的第二通气槽流向第二折流结构10。混合气体撞击精滤挡板92时，混合气体中夹带的一些油气可在精滤挡板92上凝结成液态，以达到对混合气体进一步除去油气的作用。而且精滤挡板92的阻挡作用也增加了混合气体的流动路径，以更好地去除油气。

精过滤结构9远离第一折流结构8的一侧设有第二折流结构10，用于阻挡混合气体并使其产生回流趋势，并且对壳体1的内部气压进行调整，以确保壳体1内部压力平衡。

具体的，第二折流结构10由第二折流板组成。第二折流板固定安装在壳体1中，且第二折流板与壳体1的内腔截面相匹配，以实现对混合气体的阻挡。而且由于第二折流板将壳体1的内腔截断，当混合气体撞向第二折流板时，可使得混合气体产生回流的趋势。第二折流板上方的盖板2安装有调压阀12。其中，调压阀12作为连通第二折流板两侧壳体1空腔的通道。通过调压阀12的调压作用，实现了对壳体1的内部气压进行调整，以确保曲轴箱中窜出的混合气体能顺利进入到油气分离器中。

精过滤结构9和第二折流结构10之间的壳体1底部开设有第三回油孔22，且精过滤结构9和第二折流结构10之间的壳体1底部以第三回油孔22为中心，往第三回油孔22方向倾斜布置，以使在精过滤结构9和第二折流结构10中液化的油气聚流至第二回油孔14，并通过第二回油孔14回流至曲轴箱中。第三回油孔22上方的壳体1上设有挡油板11，挡油板11上开设有多个过油孔。

第二折流结构10远离精过滤结构9的一侧设有集气腔15，集气腔15与出气管4相连通。

优选的，三个回油孔中均设有防漏气的回油结构。如图8所示，回油结构包括碗型集油板16、过油头17和限流板18。碗型集油板16安装在回油孔的底部，且将回油孔的端口封闭。碗型集油板16中开设有定位槽，定位槽中安装有过油头17，且过油头17中开设有一端贯穿过油头17的过油槽19。过油头17的外围安装有限流板18，且限流板18与碗型集油板16之间设有储油腔20，过油槽19不贯穿过油头17的一端位于限流板18的上方。限流板18上开设有限流孔，限流板18下方的过油头17侧壁上开设有出油孔21，出油孔21与过油槽19相连通。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (10)

1.一种加入水套结构的气缸盖罩用油气分离器，包括壳体(1)和盖板(2)；所述壳体(1)的两端分别设有进气口(3)和出气管(4)，其特征在于，靠近所述进气口(3)的壳体(1)中设有曲线状的预分离结构(5)，以对混合气体做回旋处理；所述预分离结构(5)远离进气口(3)的一侧设有用于对混合气体进行降温处理的水套结构(6)；所述水套结构(6)远离预分离结构(5)的一侧设有粗过滤结构(7)，用于对混合气体中油滴进行粗过滤；所述粗过滤结构(7)远离水套结构(6)的一侧设有第一折流结构(8)，以延长所述混合气体的流动路径；所述第一折流结构(8)远离粗过滤结构(7)的一侧设有精过滤结构(9)，用于对混合气体中油滴进行精过滤；所述精过滤结构(9)远离第一折流结构(8)的一侧设有第二折流结构(10)，用于阻挡所述混合气体并使其产生回流趋势，并且对所述壳体(1)的内部气压进行调整，以确保所述壳体(1)内部压力平衡。

2.根据权利要求1所述的一种加入水套结构的气缸盖罩用油气分离器，其特征在于，所述预分离结构(5)包括多个并列布置的挡板(51)，所述挡板呈曲线状布置，所述挡板(51)曲率最大位置的一侧设有第一倒钩(52)。

3.根据权利要求2所述的一种加入水套结构的气缸盖罩用油气分离器，其特征在于，所述挡板(51)远离进气口(3)的一端设有第二倒钩(53)，所述第二倒钩(53)布置在与第一倒钩(52)相对一侧的挡板(51)侧壁上。

4.根据权利要求1所述的一种加入水套结构的气缸盖罩用油气分离器，其特征在于，所述水套结构(6)包括进水盒(61)、出水盒(62)、进气引导板(63)和出气引导板(64)；所述进水盒(61)和出水盒(62)分别一一对应的布置在壳体(1)相对的两内壁上，且所述进水盒(61)和出水盒(62)之间固定安装有多个与进水盒(61)和出水盒(62)均相连通的连接管(65)；所述进水盒(61)和出水盒(62)靠近预分离结构(5)一侧的侧壁上共同固定安装有进气引导板(63)，所述进气引导板(63)的靠近盖板(2)的一端设有进气槽，所述进水盒(61)和出水盒(62)远离预分离结构(5)一侧的侧壁上共同固定安装有出气引导板(64)，所述出气引导板(64)的远离盖板(2)的一端设有出气槽，且所述进气引导板(63)和出气引导板(64)均不与连接管(65)贴合。

5.根据权利要求1所述的一种加入水套结构的气缸盖罩用油气分离器，其特征在于，所述粗过滤结构(7)包括粗滤多孔板(71)和粗滤挡板(72)；所述粗滤多孔板(71)安装在壳体(1)中，且所述粗滤多孔板(71)与壳体(1)的内腔截面相匹配；所述粗滤挡板(72)固定安装在粗滤多孔板(71)远离水套结构(6)一侧的壳体(1)中，所述粗滤挡板(72)的顶部与壳体(1)内腔的顶部连接，所述粗滤挡板(72)的远离盖板(2)的一端设有第一通气槽。

6.根据权利要求5所述的一种加入水套结构的气缸盖罩用油气分离器，其特征在于，所述粗滤挡板(72)靠近粗滤多孔板(71)的一侧开设有多个竖向布置的凹槽(73)。

7.根据权利要求1所述的一种加入水套结构的气缸盖罩用油气分离器，其特征在于，所述第一折流结构(8)由第一折流板组成；所述第一折流板的底部与壳体(1)的底部固定连接，所述第一折流板的顶部及其两个侧面与壳体(1)之间均设有流动通道。

8.根据权利要求1所述的一种加入水套结构的气缸盖罩用油气分离器，其特征在于，所述精过滤结构(9)包括精滤多孔板(91)和精滤挡板(92)；所述精滤多孔板(91)安装在壳体(1)中，且所述精滤多孔板(91)与壳体(1)的内腔截面相匹配；所述精滤挡板(92)安装在精滤多孔板(91)远离水套结构(6)的一侧，所述精滤挡板(92)的顶部与壳体(1)内腔的顶部连接，所述精滤挡板(92)的远离盖板(2)的一端设有第二通气槽。

9.根据权利要求8所述的一种加入水套结构的气缸盖罩用油气分离器，其特征在于，所述精过滤结构(9)和第二折流结构(10)之间的壳体(1)底部开设有第三回油孔(22)，且所述精过滤结构(9)和第二折流结构(10)之间的壳体(1)底部以第三回油孔(22)为中心，往第三回油孔(22)方向倾斜布置；所述第三回油孔(22)上方的壳体(1)上设有挡油板(11)，所述挡油板(11)上开设有多个过油孔。

10.根据权利要求1所述的一种加入水套结构的气缸盖罩用油气分离器，其特征在于，所述第二折流结构(10)由第二折流板组成；所述第二折流板固定安装在壳体(1)中，且所述第二折流板与壳体(1)的内腔截面相匹配；所述第二折流板上方的盖板(2)安装有调压阀(12)。

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